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精彩詞條加強(qiáng)筋
補(bǔ)充:0 瀏覽:21743 發(fā)布時(shí)間:2013-2-1
設(shè)于高大的桁材腹板、肘板上, 或管形構(gòu)件壁上沿軸向布置的型材。主要用于增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
名詞解釋 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)體懸出面過大,或跨度過大的情況,在這樣的情況下,結(jié)構(gòu)件本身的連接面能承受的負(fù)荷有限,則在兩結(jié)合體的公共垂直面上增加一塊加強(qiáng)板,俗稱加強(qiáng)肋(在工程上念JIN筋),以增加結(jié)合面的強(qiáng)度。 ![]() 加強(qiáng)筋的作用 1、在不加大制品壁厚的條件下,增強(qiáng)制品的強(qiáng)度和剛性,以節(jié)約材料用量,減輕重量,降低成本。 2、可克服制品因壁厚差別帶來的應(yīng)力不均所造成的制品歪扭變形。 ![]() 舉例說明 例如廠房鋼結(jié)構(gòu)的立柱與橫梁接合處,或是鑄鋼、鑄鐵件的兩垂直澆鑄面上通常都會設(shè)有加強(qiáng)肋。 在模具的結(jié)構(gòu)上也有應(yīng)用,使用加強(qiáng)筋能增加模具的使用壽命。 再如混凝土結(jié)構(gòu),樓板的局部預(yù)留洞口,在洞口的四周增加一定量的鋼筋,用來補(bǔ)強(qiáng),這樣用來補(bǔ)強(qiáng)的鋼筋就稱做加強(qiáng)筋。 ![]() 構(gòu)件作用 在注塑件中 為確保塑件制品的強(qiáng)度和剛度,又不致使塑件的壁增厚,而在塑件的適當(dāng)部位設(shè)置加強(qiáng)筋,不僅可以避免塑件的變形,在某些情況下,加強(qiáng)筋還可以改善塑件成型中的塑料流動情況。 為了增加塑件的強(qiáng)度和剛性,寧可增加加強(qiáng)筋的數(shù)量,而不增加其壁厚。 ![]() 基本設(shè)計(jì)守則 加強(qiáng)筋(加強(qiáng)肋)在塑膠部件上是不可或缺的功能部分。加強(qiáng)筋有效地如“工”字鐵般增加產(chǎn)品的剛性和強(qiáng)度而無需大幅增加產(chǎn)品切面面積,但沒有如“工”字鐵般出現(xiàn)倒扣難於成型的形狀問題,對一些經(jīng)常受到壓力、扭力、彎曲的塑膠產(chǎn)品尤其適用。此外,加強(qiáng)筋更可充當(dāng)內(nèi)部流道,有助模腔充填,對幫助塑料流入部件的支節(jié)部分很大的作用。 加強(qiáng)筋一般被放在塑膠產(chǎn)品的非接觸面,其伸展方向應(yīng)跟隨產(chǎn)品最大應(yīng)力和最大偏移量的方向,選擇加強(qiáng)筋的位置亦受制於一些生產(chǎn)上的考慮,如模腔充填、縮水及脫模等。加強(qiáng)筋的長度可與產(chǎn)品的長度一致,兩端相接產(chǎn)品的外壁,或只占據(jù)產(chǎn)品部分的長度,用以局部增加產(chǎn)品某部分的剛性。要是加強(qiáng)筋沒有接上產(chǎn)品外壁的話,末端部分亦不應(yīng)突然終止,應(yīng)該漸次地將高度減低,直至完結(jié),從而減少出現(xiàn)困氣、填充不滿及燒焦痕等問題,這些問題經(jīng)常發(fā)生在排氣不足或封閉的位置上。 加強(qiáng)筋最簡單的形狀是一條長方形的柱體附在產(chǎn)品的表面上,不過為了滿足一些生產(chǎn)上或結(jié)構(gòu)上的考慮,加強(qiáng)筋的形狀及尺寸須要進(jìn)行改變。 加強(qiáng)筋的兩邊必須加上出模角以減低脫模頂出時(shí)的摩擦力,底部相接產(chǎn)品的位置必須加上圓角以消除應(yīng)力集過份中的現(xiàn)象,圓角的設(shè)計(jì)亦給與流道漸變的形狀使模腔充填更為流暢。此外,底部的寬度須較相連外壁的厚度為小,產(chǎn)品厚度與加強(qiáng)筋尺寸的關(guān)系圖a說明這個要求。圖中加強(qiáng)筋尺寸的設(shè)計(jì)雖然已按合理的比例,但當(dāng)從加強(qiáng)筋底部與外壁相連的位置作一圓圈R1時(shí),圖中可見此部份相對外壁的厚度增加大約50%,因此,此部分出現(xiàn)縮水紋的機(jī)會相當(dāng)大。如果將加強(qiáng)筋底部的寬度相對產(chǎn)品厚度減少一半(產(chǎn)品厚度與加強(qiáng)筋尺寸的關(guān)系圖b),相對位置厚度的增幅即減至大約20%,縮水紋出現(xiàn)的機(jī)會亦大為減少。由此引伸出使用兩條或多條矮的加強(qiáng)筋比使用單一條高的加強(qiáng)筋較為優(yōu)勝,但當(dāng)使用多條加強(qiáng)筋時(shí),加強(qiáng)筋之間的距離必須較相接外壁的厚度大。加強(qiáng)筋的形狀一般是細(xì)而長,加強(qiáng)筋一般的設(shè)計(jì)圖說明設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋的基本原則。留意過厚的加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)容易產(chǎn)生縮水紋、空穴、變形撓曲及夾水紋等問題,亦會加長生產(chǎn)周期,增加生產(chǎn)成本。 加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)方法 加強(qiáng)筋一般的設(shè)計(jì) 加強(qiáng)筋(加強(qiáng)肋)的最簡單的形狀是一條長方形的柱體附在產(chǎn)品的表面上,不過為了滿足一些生產(chǎn)上或結(jié)構(gòu)上的考慮,加強(qiáng)筋的形狀及尺寸須要改變成如以下的圖一般。(缺圖) 長方形的加強(qiáng)筋必須改變形狀使生產(chǎn)更容易 加強(qiáng)筋的兩邊必須加上出模角以減低脫模頂出時(shí)的摩擦力,底部相接產(chǎn)品的位置必須加上圓角以消除應(yīng)力過份集中的現(xiàn)象,圓角的設(shè)計(jì)亦給與流道漸變的形狀使模腔充填更為流暢。此外,底部的寬度須較相連外壁的厚度為小,產(chǎn)品厚度與加強(qiáng)筋尺寸的關(guān)系圖a說明這個要求。圖中加強(qiáng)筋尺寸的設(shè)計(jì)雖然已按合理的比例,但當(dāng)從加強(qiáng)筋底部與外壁相連的位置作一圓圈R1時(shí),圖中可見此部份相對外壁的厚度增加大約50%,因此,此部份出現(xiàn)縮水紋的機(jī)會相當(dāng)大。如果將加強(qiáng)筋底部的寬度相對產(chǎn)品厚度減少一半,相對位置厚度的增幅即減至大約20%,縮水紋出現(xiàn)的機(jī)會亦大為減少。由此引伸出使用兩條或多條矮的加強(qiáng)筋比使用單一條高的加強(qiáng)筋較為優(yōu)勝,但當(dāng)使用多條加強(qiáng)筋時(shí),加強(qiáng)筋之間的距離必須較相接外壁的厚度大。加強(qiáng)筋的形狀一般是細(xì)而長,加強(qiáng)筋一般的設(shè)計(jì)圖說明設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋的基本原則。留意過厚的加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)容易產(chǎn)生縮水紋、空穴、變形撓曲及夾水紋等問題,亦會加長生產(chǎn)周期,增加生產(chǎn)成本。 產(chǎn)品厚度與尺寸的關(guān)系 除了以上的要求,加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)亦與使用的塑膠材料有關(guān)。從生產(chǎn)的角度看,材料的物理特性如熔膠的黏度和縮水率對加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)的影響非常大。此外,塑料的蠕動(creep)特性從結(jié)構(gòu)方面來看亦是一個重要的考慮因數(shù)。例如,從生產(chǎn)的角度看,加強(qiáng)筋的高度是受制於熔膠的流動及脫模頂出的特性(縮水率、摩擦系數(shù)及穩(wěn)定性),較深的加強(qiáng)筋要求膠料有較低的熔膠黏度、較低的摩擦系數(shù)、較高的縮水率。另外,增加長的加強(qiáng)筋的出模角一般有助產(chǎn)品頂出,不過,當(dāng)出模角不斷增加而底部的闊度維持不變時(shí),產(chǎn)品的剛性、強(qiáng)度,以及可頂出的面積即隨著減少。頂出面積減少的問題可從在產(chǎn)品加強(qiáng)筋部份加上數(shù)個頂出凸塊或使用較貴的扁頂針得以解決,同時(shí)在頂出的方向打磨光潔亦有助產(chǎn)品容易頂出。從結(jié)構(gòu)方面考慮,較深的加強(qiáng)筋可增加產(chǎn)品的剛性及強(qiáng)度而無須大幅增加重量,但與此同時(shí),產(chǎn)品的最高和最低點(diǎn)的屈曲應(yīng)力(bending stress)隨著增加,產(chǎn)品設(shè)計(jì)員須計(jì)算并肯定此部份的屈曲應(yīng)力不會超出可接受的范圍。 從生產(chǎn)的角度考慮,使用大量短而窄的加強(qiáng)筋比較使用數(shù)個深而闊的加強(qiáng)筋優(yōu)勝。模具生產(chǎn)時(shí)(尤其是首辦模具):加強(qiáng)筋的闊度(也有可能深度)和數(shù)量應(yīng)盡量留有馀額,當(dāng)試模時(shí)發(fā)覺產(chǎn)品的剛性及強(qiáng)度有所不足時(shí)可適當(dāng)?shù)卦黾樱驗(yàn)樵谀>呱先コ摿媳仁褂脽富蚣由喜迦爰仍黾愉摿系姆椒▉淼煤唵渭氨阋恕?br /> 增強(qiáng)塑膠件強(qiáng)度的方法 以下是加強(qiáng)筋被置於塑膠部件邊緣的地方可以幫助塑料流入邊緣的空間。 置於塑膠部件邊緣地方的加強(qiáng)筋 不同材料的設(shè)計(jì)要點(diǎn) ABS 減少在主要的部件表面上出現(xiàn)縮水情形,肋骨的厚度應(yīng)不可是相交的膠料厚度的50%以上,在一些非決定性的表面肋骨厚度可最多到70% 。在薄膠料結(jié)構(gòu)性發(fā)泡塑膠部件,肋骨可達(dá)相交面料厚的80%。 厚膠料肋骨可達(dá)100%。肋骨的高度不應(yīng)高於膠料厚的三倍。當(dāng)超過兩條肋骨的時(shí)候,肋骨之間的距離應(yīng)不小於膠料厚度的兩倍。肋骨的出模角應(yīng)介乎單邊至以便於脫模容易。 ABS加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)要點(diǎn) PA 單獨(dú)的肋骨高度不應(yīng)是肋骨底部厚度的三倍或以上。在任何一條肋骨的後面,都應(yīng)該設(shè)置一些小肋骨或凹槽,因肋骨在冷卻時(shí)會在背面造成凹痕,用那些肋骨和凹槽可以作裝飾用途而消除縮水的缺陷。 PBT 厚的肋骨盡量避免以免產(chǎn)生氣泡,縮水紋和應(yīng)力集中。方式的考慮是會限制了肋骨尺寸。在壁厚於3.2mm (1/8 in) 以下肋骨厚度不應(yīng)超過壁厚的60%。在壁厚超過3.2mm的肋骨不應(yīng)超過40%。肋骨高度應(yīng)不超過骨厚的3倍。肋骨與膠壁兩邊的地方以一個0.5mm(0.02 in) 的R來相連接,使塑料流動暢順和減低內(nèi)應(yīng)力。 PC 一般的肋骨厚度是取決於塑料流程和壁厚。若很多肋骨應(yīng)用於補(bǔ)強(qiáng)作用,薄的肋骨是比厚的要好。PC肋骨的設(shè)計(jì)可叁考下圖PS的肋骨設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 PS 肋骨的厚度不應(yīng)超過其相接壁厚的50%。經(jīng)驗(yàn)告訴我們違反以上的指引在表面上會出現(xiàn)光澤不一現(xiàn)象。 PS置於中位的肋骨設(shè)計(jì)要點(diǎn) PS置於邊位的肋骨設(shè)計(jì)要點(diǎn) PSU 肋骨是可以增強(qiáng)了產(chǎn)品的撞擊強(qiáng)度和利用最經(jīng)濟(jì)的成本達(dá)致有效的結(jié)果。不良的設(shè)計(jì)是會使表面有收縮痕和非期望的撞擊強(qiáng)度。 其他補(bǔ)充 |
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